Aký je rozdiel medzi krútiacim momentom a výkonom

Automobiloví inžinieri už dlho a celkom presne poznajú koncepty a vlastnosti takých čisto fyzikálnych veličín, akými sú výkon motora a krútiaci moment. Otázky vznikajú od začiatočníkov, ale motoristov so záujmom o techniku.

Najmä nedávno, keď mnohí popularizátori a recenzenti automobilov, ktorí sami v skutočnosti nerozumejú teoretickým základom, začali v popisoch motorov uvádzať množstvo krútiaceho momentu, čo ho uvádzalo ako takmer najdôležitejší ukazovateľ prevádzkovej hodnoty automobilu.

Bez vysvetlenia podstaty, a teda zavádzania čitateľov a divákov.

Čo je výkon motora

Sila je schopnosť vykonávať prácu za jednotku času. Vo vzťahu k automobilovému motoru táto koncepcia čo najviac charakterizuje výkon motora.

Auto v pohybe odoláva ťahu motora, straty idú na aerodynamiku, trenie a súbor potenciálnej energie pri pohybe do kopca. Čím viac energie ide do tejto práce každú sekundu, tým vyššia bude rýchlosť auta, a teda aj jeho účinnosť ako vozidla.

Výkon sa meria v koňských silách, ktoré sa historicky vyvinuli, alebo v kilowattoch, to je akceptované vo fyzike. Pomer je jednoduchý – jedna konská sila je približne 0,736 kilowattu.

Typy napájania

Ťah motora vzniká premenou energie horiacej zmesi vo valcoch na mechanickú prácu na otáčanie kľukového hriadeľa a súvisiaceho prevodu. Kľúčovou hodnotou je tlak na piest vo valci.

V závislosti od spôsobu výpočtu sa výkon môže líšiť:

• indikátor - vypočíta sa prostredníctvom priemerného tlaku na cyklus a plochy dna piestu;
• efektívne - približne rovnaký, ale podmienený tlak je korigovaný na straty vo valci;
• nominálny, je to tiež maximum - parameter bližšie ku koncovému používateľovi, ktorý naznačuje schopnosť motora úplne sa vrátiť;
• špecifické alebo liter - demonštruje dokonalosť motora, jeho schopnosť dať maximum z jednotky pracovného objemu.

Keďže hovoríme o práci za jednotku času, návratnosť bude závisieť od rýchlosti otáčania kľukového hriadeľa, so zvyšujúcou sa rýchlosťou sa zvyšuje.

Ale len teoreticky, keďže straty sa pri vysokých rýchlostiach zvyšujú, podmienky na plnenie valcov a činnosť podporných mechanizmov sa zhoršujú. Preto existuje koncept otáčok maximálneho výkonu.

Motor sa môže viac roztočiť, ale návratnosť sa zníži. Až do tohto bodu každá hodnota prevádzkovej rýchlosti zodpovedá úrovni jej výkonu.

Ako zistiť výkon motora

Hodnota parametra sa vypočíta pri vývoji motora. Potom sa vykonajú testy, doladenie, optimalizácia režimov. V dôsledku toho menovité údaje motora udávajú jeho menovitý výkon. Prakticky označovaná ako maximálna, je pre spotrebiteľa jasnejšia.

Existujú stojany na motory, ktoré dokážu zaťažiť motor a určiť jeho výkon pri akejkoľvek rýchlosti. Dá sa to urobiť aj vo vozidle.

 

Je inštalovaný na valcovom stojane, presne sa meria energia uvoľnená do záťaže, berú sa do úvahy straty v prenose, po čom počítač dáva výsledok súvisiaci priamo s motorom. To je užitočné pri diagnostike stavu vozidla, ako aj v procese ladenia, to znamená pri zdokonaľovaní motora na zlepšenie vybraných charakteristík.

Moderné riadiace systémy motora ukladajú jeho matematický model do pamäte, cez neho sa dodáva palivo, vyvíja sa časovanie zapaľovania a vykonávajú sa ďalšie prevádzkové úpravy.

Podľa dostupných údajov je počítač celkom schopný nepriamo vypočítať výkon, niekedy sa údaje zobrazujú aj na indikátoroch vodiča.

Čo je krútiaci moment

Krútiaci moment sa rovná súčinu sily a ramena páky, ktorým môže byť zotrvačník motora, akýkoľvek prevodový prvok alebo hnacie koleso.

Táto hodnota presne súvisí s výkonom, ktorý je úmerný krútiacemu momentu a rýchlosti otáčania. Je to ona, ktorá sa berie ako základ modelu motora počas prevádzky riadiaceho počítača. Moment tiež jednoznačne súvisí s tlakom plynov na piest.

Hlavný rozdiel v hodnote krútiaceho momentu je v tom, že sa dá ľahko zmeniť v prevodovke. Radenie nadol v skrini alebo zmena prevodového pomeru prevodovky hnacej nápravy, dokonca aj jednoduché zvýšenie alebo zníženie polomeru otáčania kolesa proporcionálne mení moment, a tým aj ťažnú silu vynaloženú na vozidlo ako celok.

Preto je nezmyselné povedať, že auto zrýchľuje krútiaci moment motora. Stačí zapnúť prevodový stupeň nižšie - a zvýši sa o ľubovoľnú hodnotu.

Vonkajšia charakteristika rýchlosti (ВСХ)

Vzťah medzi výkonom, krútiacim momentom a otáčkami jasne ukazuje graf ich korešpondencie. Otáčky sú vynesené pozdĺž horizontálnej osi, výkon a krútiaci moment sú vynesené pozdĺž dvoch zvislých.

V skutočnosti môže byť veľa VSH, sú jedinečné pre každé otvorenie škrtiacej klapky. Jednu ale využívajú – keď je plynový pedál úplne zošliapnutý.

Z VSH je zrejmé, že výkon sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou. Niet divu, keďže je im úmerný pri konštantnom krútiacom momente, no nemôže byť rovnaký pri všetkých otáčkach.

Moment je malý na najnižšej úrovni, potom sa zvyšuje a opäť klesá, keď sa blíži k maximu. A to natoľko, že výkon má vrchol pri rovnakých nominálnych otáčkach.

Praktickou hodnotou nie je ani tak moment, ako jeho rozdelenie na otáčky. Je žiaduce, aby bol jednotný, vo forme police, je pohodlnejšie ovládať takýto motor. O to sa v civilných vozidlách snažia.

Ktorý motor je lepší, s vysokým krútiacim momentom alebo výkonom

Existuje niekoľko typov motorov:

• nízkorýchlostné, s "traktorovým" momentom na spodkoch;
• vysokorýchlostné športy s výrazným vrcholom výkonu a krútiaceho momentu bližšie k maximu;
• praktickí civilisti, polica krútiaceho momentu je vyrovnaná, pohybujete sa s minimom prepínania, pričom máte výkonovú rezervu, ak motor roztočíte.

Všetko závisí od účelu motora a preferencií vodiča. Pre športovcov je dôležitá sila, nie sú leniví prepínať, aby mali na kolesách chvíľku na zrýchlenie z akejkoľvek rýchlosti. Takéto motory však musia byť podporované, čo vedie k zvýšenému hluku a zníženiu zdrojov.

Nákladné diesely a motory s modernými systémami prepĺňania turbodúchadlom sú vyladené tak, aby pracovali s vysokým krútiacim momentom pri nízkych otáčkach a nízkou rýchlosťou pri maximálnom výkone. Sú odolnejšie a ľahšie sa s nimi manipuluje.

Preto je teraz hlavným trendom v automobilovom priemysle. Práve automatické prevodovky a rovnomerné rozloženie krútiaceho momentu po krivke otáčok umožňujú pri výbere motora nerozmýšľať, ale pozerať sa len na jeho maximálny výstupný výkon.

CVT alebo viacstupňová automatická prevodovka si sama vyberie optimálny moment na hnacích kolesách.